Лечение суставов — артроз, артрит, остеохондроз и многое другое
Калий марганец о 4
Перманганат калия: основные химические свойства и реакции
Вам понадобится
- - прибор с собранным этиленом;
- - бромная вода или перманганат калия;
- - пробирки.
Инструкция
К непредельным углеводородам относится несколько классов органических соединений, а именно: алкены (этилен), алкины (ацетилен), алкадиены (бутадиен-1,3). Их объединяет то, что они характеризуются наличием кратных (двойных или тройных) связей. На непредельные углеводороды существуют качественные реакции, благодаря которым есть возможность отличить от других классов. Наиболее распространенным соединением непредельных углеводородов является этилен, представляющий собой газообразное вещество. Учитывая, что это соединение не имеет ни цвета, ни характерного запаха, визуально идентифицировать его невозможно. Поэтому существует качественная реакция, позволяющая опытным путем определить его наличие. Этилен в своем составе имеет одну двойную связь. При вступлении его с другими веществами одна из связей разрушается и по месту разрыва происходит присоединение других атомов. Визуально это демонстрирует опыт на примере взаимодействия этилена с бромной водой или раствором перманганата калия (марганцовки).Возьмите пробирку и налейте в нее 2-3 мл бромной воды, которая имеет бурую окраску. Опустите в нее газоотводную трубочку с потоком этилена. Через несколько минут увидите, что бромная вода обесцветилась. Этот опыт является подтверждением наличия непредельного углеводорода - этилена, который вступил в реакцию с бромом с образованием 1,2-дибромэтана.
В силу того, что бромная вода является крайне ядовитым веществом и в общеобразовательных учреждениях запрещена для опытов, ее можно заменить наиболее безопасным перманганатом калия. В быту он известен как марганцовокислый калий или марганцовка.
Возьмите небольшую колбу с водой, поместите с нее несколько кристалликов марганцовки и размешайте - раствор приобретет розовую окраску. Налейте в пробирку 4-5 мл полученного раствора марганца и пропустите через него поток этилена. В результате реакции раствор перманганата калия обесцветится. Это также является характерным показателем наличия непредельных углеводородов, к которому относится этилен. Аналогично идет реакция с алкинами и алкадиенами.
Видео по теме
Обратите внимание
При работе с бромной водой опыты можно проводить только в вытяжном шкафу в защитной маске, очках и перчатках.
Источники:
- качественная реакция на этилен
www.kakprosto.ru
Молярная масса перманганата калия (KMnO4)
Онлайн калькуляторыНа нашем сайте собрано более 100 бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике.
СправочникОсновные формулы, таблицы и теоремы для учащихся. Все что нужно, чтобы сделать домашнее задание!
Заказать решениеНе можете решить контрольную?! Мы поможем! Более 20 000 авторов выполнят вашу работу от 100 руб!
Раствор KMnO4 имеет темно-малиновый цвет, а при большой концентрации – фиолетовый цвет, свойственный перманганат ионам (MnO4—).
Рис. 1. Кристаллы перманганата калия. Внешний вид.
Брутто формула перманганата калия – KMnO4. Как известно, молекулярная масса молекулы равна сумме относительных атомных масс атомов, входящих в состав молекулы (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел).
Mr(KMnO4) = Ar(K) + Ar(Mn) + 4×Ar(O);
Mr(KMnO4) = 39 + 55 + 4×16 = 39 + 55 +64 =158.
Молярная масса (М) – это масса 1 моль вещества. Легко показать, что численные значения молярной массы М и относительной молекулярной массы Mr равны, однако первая величина имеет размерность [M] = г/моль, а вторая безразмерна:
M = NA × m (1 молекулы) = NA × Mr × 1 а.е.м. = (NA ×1 а.е.м.) × Mr = × Mr.
Это означает, что молярная масса перманганата калия равна 158 г/моль.
Примеры решения задач
| Понравился сайт? Расскажи друзьям! | |
ru.solverbook.com
ПЕРМАНГАНАТ КАЛИЯ
ПЕРМАНГАНАТ КАЛИЯ. KMnO4 – перманганат калия, кристаллогидратов не образует. Темно-фиолетовые кристаллы, плотность 2,703 г/см3. Растворимость в воде – умеренная (6,36 г/100 г воды при 20° С, 12,5 г/100 г воды при 40° С, 25 г/100 г воды при 65° С), не гидролизуется, медленно разлагается в растворе.
Сильный окислитель в растворе и при спекании. Реагирует с типичными восстановителями (этанолом, водородом и др.). Концентрированные растворы перманганата калия окрашены в интенсивно-фиолетовый цвет, а разбавленные – в розовый.
Перманганаты – соли не выделенной в свободном состоянии марганцовой кислоты HMnO4, существующей только в водных растворах. Перманганаты известны для щелочных и щелочноземельных металлов, аммония, серебра и алюминия. Все они образуют фиолетово-черные кристаллы, растворимые в воде. Наиболее растворим среди них перманганат бария Ba(MnO4)2, а наименее растворим перманганат цезия CsMnO4.
При нагревании все перманганаты разлагаются, выделяя кислород и превращаясь в манганаты и диоксид марганца, например:
2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2
Перманганат-ион – сильный окислитель, но его окислительная способность ослабевает с уменьшением кислотности раствора. Под действием восстановителей в щелочной среде MnO4- восстанавливается до манганат-иона MnO42-:
MnO4- + e- = MnO42-,
В нейтральной, слабокислой и слабощелочной среде MnO4- переходит в диоксид марганца MnO2:
MnO4- + 2h3O + 3e- = MnO2 + 4OH-
В кислотной среде перманганат-ион превращается в аквакатион [Mn(h3O)6]2+:
MnO4- + 8h4O+ + 5e- = [Mn(h3O)6]2+ + 4h3O
Разбавленные водные растворы перманганата калия неустойчивы, они разлагаются (особенно быстро под действием солнечных лучей) с образованием бурого осадка диоксида марганца и выделением кислорода:
4KMnO4 + 2h3O = 4KOH + 4MnO2Ї + 3O2
Особенно быстро раствор KMnO4 портится в присутствии восстановителей, органических веществ, которые всегда есть в воздухе. Этиловый спирт C2H5OH: так реагирует с пермантганатом калия
2KMnO4 + 3C2H5OH = 2KOH + 2MnO2Ї + 3Ch4CHO + 2h3O
В подкисленном растворе вместо MnO2 образуются бесцветные катионы Mn2+. Например, в присутствии серной кислоты взаимодействие перманганата калия с таким общепризнанным восстановителем, как сульфит натрия, дает сульфат марганца и сульфат натрия, а также сульфат калия и воду:
2KMnO4 + 5Na2SO3 + 3h3SO4 = 2MnSO4 + 5Na2SO4 + K2SO4 + 3h3O
Точно такая же реакция, но проведенная в сильнощелочной среде, дает манганатные анионы MnO42- зеленого цвета:
2KMnO4 + Na2SO3 + 2KOH = 2K2MnO4 + Na2SO4 + h3O
Химики прошлого прозвали перманганат калия «хамелеоном». Его способность полностью реагировать с многими восстановителями находит применение в широко распространенном методе объемного химического анализа – перманганатометрии. Этим методом можно напрямую определить содержание железа(II), сурьмы(III), марганца(II), ванадия(IV), вольфрама(V), урана(IV), таллия(I), хрома(III), пероксида водорода, щавелевой кислоты и ее солей, арсенитов, гидразина и ряда органических веществ. Обратным перманганатометрическим титрованием определяют восстановители, реагирующие с KMnO4 медленно – иодиды, цианиды, фосфиты и др. Первооткрывателем этого удивительного вещества был шведский химик и аптекарь Карл-Вильгельм Шееле. Шееле сплавлял «черную магнезию» – минерал пиролюзит (природный диоксид марганца), с поташом – карбонатом калия и селитрой – нитратом калия. При этом получались перманганат калия, нитрит калия и диоксид углерода:
2MnO2 + 3KNO3 + K2CO3 = 2KMnO4 + 3KNO2 + CO2
Окислительные свойства перманганата калия, которые связаны с высокой степенью окисления марганца в этом соединении (+VII), дают возможность использовать его в лечебных целях – для уничтожения всякой инфекции, для «прижигания» и «подсушивания» кожи и слизистых оболочек.
В медицине применяют водные растворы перманганата калия различной концентрации. Для полосканий и промывания желудка при отравлениях берут 0,1%-ные растворы (бледно-розового цвета), для промывания ран - 0,5%-ные (розовые), а для обработки язв и ожогов - 5%-ные (фиолетовые).
Перманганат калия, попадая на кожу, разлагается с выделением бурого осадка диоксида марганца MnO2. В зависимости от концентрации раствора, а значит, – от количества осадка, диоксид марганца оказывает вяжущее либо прижигающее действие.
Перманганат калия, разлагаясь, выделяет активный кислород, а это ярый враг микробов и неприятных запахов. Зачастую кислород выделяется (и мгновенно расходуется в реакциях окисления), не успевая образовывать газовые пузырьки. Это позволяет врачам вводить растворы KMnO4 в глубокие раны при очень опасной анаэробной (возникающей без доступа воздуха) инфекции.
Полоскания розовым раствором марганцовки рекомендуются при ангинах и стоматитах – воспалении миндалин, слизистой оболочки рта и десен. Таким же раствором промывают глаза при конъюнктивитах. Перманганат калия помогает при пищевых отравлениях: его бледно-розовым раствором промывают желудок или просто выпивают стакан такого раствора натощак.
Растворами перманганата калия обрабатывают ожоги. Помогает марганцовка и при змеином укусе. Если нет специальной сыворотки, точно по месту укуса врачи шприцем вводят раствор KMnO4.
Все мамы и бабушки знают, что ванна с бледно-розовым раствором марганцовки поможет подсушить нежную кожу грудного младенца. Надо только помнить о мерах предосторожности, а они просты: в приготовленную для купания воду надо вносить обязательно раствор KMnO4, но ни в коем случае не кристаллы марганцовки – иначе возможен химический ожог.
Твердый перманганат калия и его крепкие растворы могут быть опасны, поэтому хранить его следует в местах, недоступных малышам, а обращаться с осторожностью.
При отравлении концентрированным раствором этого вещества возникает ожог рта, пищевода и желудка. Врачи-травматологи рассказывают, что такие отравления нет-нет, да и случаются – когда рассеянный человек принимает раствор марганцовки за крепко заваренный чай. В этом случае надо немедленно промыть желудок теплой водой с добавлением активированного угля. Можно использовать и раствор, содержащий в двух литрах воды полстакана слабого раствора перекиси водорода и один стакан столового уксуса. В этом случае перманганат-ионы переходят в менее опасные катионы марганца(II):
2KMnO4 + 5h3O2 + 6Ch4COOH = 2Mn(Ch4COO)2 + 5O2 + 2Ch4COOK + 8h3O
Перманганат калия, служит для отбеливания тканей (при низких концентрациях он не теряет окислительных свойств!), его добавляют в растворы для жидкостной газоочистки от таких опасных примесей как сероводород или фосфин. Химикам хорошо известен метод химического анализа – перманганатометрия (главное действующее лицо здесь тот же перманганат калия), а те, кто углубленно занимается фотографией, знакомы с применением перманганата калия как компонент ослабляющих (снижающих плотность фотоизображения на пленке) растворов. Кроме того, это хороший окислитель органических веществ (с помощью KMnO4 получают из парафинов карбоновые кислоты.
Людмила Аликберова
www.krugosvet.ru
Пособие-репетитор по химии
Продолжение. Cм. в № 22/2005; 1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 11, 13, 15, 16, 18, 22/2006; 3, 4, 7, 10, 11, 21/2007;
2, 7, 11, 18, 19/2008
ЗАНЯТИЕ 26
10-й класс (первый год обучения)
Марганец. Перманганат калия и продукты его восстановления в различных средах
П л а н
1. Положение в таблице Д.И.Менделеева, возможные валентности и степени окисления.
2. Краткая история открытия и происхождение названия.
3. Физические и химические свойства.
4. Нахождение в природе и основные методы получения.
5. Важнейшее соединение марганца – перманганат калия. Продукты его восстановления в зависимости от среды раствора.
Марганец расположен в побочной подгруппе VII группы периодической системы Д.И. Менделеева. Это элемент, обладающий переменной валентностью. В соединениях марганец проявляет степени окисления +2, +3, +4, +6, +7, основными из которых являются степени окисления +2 и +4.
Марганец был открыт в 1774 г. шведскими химиками К.Шееле и Ю.Ганном при прокаливании минерала пиролюзита (MnO2) с углем. Название элемента, вероятно, представляет собой искаженное слово «манганес», что означает «обесцвечиваю, навожу блеск». Это название имеет ремесленное происхождение и связано с обесцвечивающим действием пиролюзита на стекло при плавлении.
Ф и з и ч е с к и е и х и м и ч е с к и е с в о й с т в а
Марганец – серебристый, довольно тугоплавкий металл. На воздухе и в воде он пассивируется, но в мелкораздробленном состоянии может быть окислен и взаимодействует с водой с образованием гидроксида. В целом марганец можно охарактеризовать как достаточно активный металл (особенно в мелкодисперсном состоянии).
Н2 (–).
О2 (+):
Mn + O2 MnO2 (t = 400 °C).
Металлы (–).
Неметаллы (+):
Mn + Cl2 MnCl2,
Mn + S MnS,
3Mn + N2 Mn3N2.
Н2О (+/–):*
Основные оксиды (–).
Кислотные оксиды (–).
Основания (–).
Кислоты-неокислители (+):
Mn + 2HCl = MnCl2 + h3.
Кислоты-окислители (+):
Mn + 2h3SO4(конц.) = MnSO4 + SO2 + 2h3O,
3Mn + 8HNO3(р-р) = 3Mn (NO3)2 + 2NO + 4h3O,
Mn + 4HNO3(конц.) = Mn (NO3)2 + 2NO2 + 2h3O.
Соли (+/–):
Mn + CuCl2 = MnCl2 + Cu,
Mn + CаCl2 реакция не идет.
В п р и р о д е марганец в основном встречается в виде оксидов, поэтому основным промышленным м е т о д о м п о л у ч е н и я марганца является его восстановление (обычно с помощью кремния, углерода или алюминия):
MnO2 + C Mn + CO2,
Кроме того, марганец получают, проводя электролиз растворов его солей, например:
Важнейшее соединение марганца – перманганат калия. Продукты его восстановления в зависимости от среды раствора
Перманганат калия (KMnO4) – соль марганцовой кислоты HMnO4. Марганцовая кислота является очень сильной, существует только в водном растворе. Перманганат калия – самая известная и широко применяемая соль этой кислоты. Это кристаллическое вещество темно-фиолетового, почти черного цвета, умеренно растворимое в воде. Растворы перманганата калия слабой концентрации имеют малиновый цвет, при повышении концентрации цвет становится фиолетовым (такая окраска свойственна перманганат-иону). В водных растворах эта соль не подвергается гидролизу, т.к. образована сильным основанием и сильной кислотой. При нагревании перманганат калия легко разлагается с образованием манганата калия, оксида марганца(IV) и кислорода:
2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2.
Перманганат калия является сильным окислителем за счет перманганат-иона, содержащего марганец в высшей степени окисления +7. Характер продуктов восстановления KMnO4 зависит от того, в какой среде происходит реакция.
В кислой среде
перманганат-ионы восстанавливаются до ионов Mn2+. За счет образования неокрашенных солей марганца цвет раствора меняется от фиолетового до бесцветного.2KMnO4 + 5Na2SO3 + 6HCl = 2MnCl2 + 5Na2SO4 + 2KCl + 3h3O.
В
нейтральной среде перманганат-ионы восстанавливаются до оксида марганца(IV), выпадает бурый осадок MnO2, степень окисления марганца понижается от +7 до +4.2KMnO4 + 3Na2SO3 + h3O = 2MnO2 + 3Na2SO4 + 2KOH.
В щелочной среде
перманганат-ионы восстанавливаются до манганат-ионов. В результате раствор приобретает зеленый цвет; степень окисления марганца понижается от +7 до +6.2KMnO4 + Na2SO3 + 2KOH = 2K2MnO4 + Na2SO4 + h3O.
Как окислитель перманганат калия широко применяется в лабораторной практике. Кроме того, марганцовку широко применяют в медицине в качестве антисептического средства. Находит применение перманганат калия и как твердый источник для получения кислорода.
Тест по теме «Марганец и его соединения»
1. Какой из оксидов является кислотным?
а) MnO; б) Mn2O3;
в) MnO2; г) Mn2O7.
2. Соединение, содержащее , в среде с рН < 7 восстанавливается до:
3. В реакции окисления сульфата железа(II) перманганатом калия в сернокислой среде сумма коэффициентов перед реагентами равна:
а) 11; б) 15; в) 16; г) 20.
4. В каком из перечисленных соединений атом марганца имеет максимально возможную степень окисления?
а) Перманганат калия; б) манганат калия;
в) сульфид марганца; г) марганцовая кислота.
5. В каком из оксидов марганца максимальна массовая доля кислорода?
а) MnO; б) Mn2O3; в) MnO2; г) Mn2O7.
6. Плотность 36,2 %-го раствора серной кислоты составляет 1,27 г/мл. Рассчитайте молярную концентрацию (в моль/л) кислоты в этом растворе.
а) Недостаточно данных для решения задачи;
б) 4,7; в) 36,2; г) 0,0047.
7. Сколько электронов содержит перманганат-ион?
а) 25; б) 57;
в) 58; г) 120.
8. Какую массу йодида калия (в г) окислили перманганатом калия в солянокислом растворе, если при этом образовалось 6,3 г соли марганца?
а) 8,3; б) 4,15; в) 16,6; г) 41,5.
9. Сумма всех коэффициентов в реакции окисления свежеосажденного гидроксида железа(II) перманганатом калия в водном растворе составляет:
а) 5; б) 6; в) 8; г) 11.
10. Число -связей в молекуле марганцовой кислоты равно:
а) 5; б) 3; в) 6; г) 0.
Ключ к тесту
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| г | в | г | а, г | г | б | в | г | г | б |
Качественные задачи на обсуждение попарного взаимодействия веществ
Задачи данного типа удобно решать с помощью решетки Плетнера. При этом необходимо учитывать возможность протекания альтернативных реакций (в случае образования кислых и средних солей, в случае неизвестной концентрации кислот-окислителей и т.д.).
1. Обсудите возможность попарного взаимодействия между следующими веществами: соляная кислота, хлорид кальция, нитрат серебра, карбонат калия, гидроксид натрия, хлор. Напишите уравнения реакций.
Решение
Решаем с помощью решетки Плетнера.
| Вещества | HCl | CaCl2 | AgNO3 | K2CO3 | NaOH | Cl2 |
| HCl | – | – | + (1-е уравнение) | + (2-е уравнение) | + (3-е уравнение) | – |
| CaCl2 | – | – | + (4-е уравнение) | + (6-е уравнение) | + (7-е уравнение) | – |
| AgNO3 | + (1-е уравнение) | + (4-е уравнение) | – | + (5-е уравнение) | + (8-е уравнение) | – |
| K2CO3 | + (2-е уравнение) | + (6-е уравнение) | + (5-е уравнение) | – | – | – |
| NaOH | + (3-е уравнение) | + (7-е уравнение) | + (8-е уравнение) | – | – | + (9-е и 10-е уравнения) |
| Cl2 | – | – | – | – | + (9-е и 10-е уравнения) | – |
1) HCl + AgNO3 = AgCl + HNO3.
2) 2HCl + K2CO3 = 2KCl + h3O + CO2.
3) HCl + NaOH = NaCl + h3O.
4) CaCl2 + 2AgNO3 = 2AgCl + Ca(NO3)2.
5) 2AgNO3 + K2CO3 = Ag2CO3 + 2KNO3.
6) CaCl2 + K2CO3 = CaCO3 + 2KCl.
7) CaCl2 + 2NaOH = Ca(OH)2 + 2NaCl.
8) 2AgNO3 + 2NaOH = Ag2O + 2NaNO3 + h3O.
9) 2NaOH + Cl2 NaCl + NaClO + h3O.
10) 6NaOH + 3Cl2 5NaCl + NaClO3 + 3h3O.
Ответ. 9 вариантов возможных попарных взаимодействий (10 уравнений реакций).
2. Какие из перечисленных веществ будут реагировать между собой: медь, концентрированная азотная кислота, углерод, сера, алюминий, хлорид железа(III), карбонат натрия? Напишите уравнения реакций.
Ответ. 14 вариантов возможных попарных взаимодействий (14 уравнений реакций).
3. Определите, какие вещества могут взаимодействовать между собой: цинк, хлор, угарный газ, оксид натрия, гидроксид натрия, азотная кислота, хлорид меди(II). Напишите уравнения реакций.
Ответ. 12 вариантов возможных попарных взаимодействий (15 уравнений реакций).
4. Какие из перечисленных веществ могут взаимодействовать между собой: бром, гидроксид калия, аммиак, соляная кислота, йодид калия, цинк. Напишите уравнения реакций.
Ответ. 8 вариантов возможных попарных взаимодействий (10 уравнений реакций).
5. Определите, какие вещества могут взаимодействовать между собой: кальций, вода, оксид меди(II), водород, гидроксид кальция, концентрированная серная кислота, йодид натрия. Напишите уравнения реакций.
Ответ. 7 вариантов возможных попарны взаимодействий (7 уравнений реакций).
6. Обсудите возможность попарного взаимодействия между следующими веществами: сульфат натрия, ацетат свинца(II), сульфид калия, хлорид алюминия, нитрат бария. Напишите уравнения реакций.
Ответ. 5 вариантов возможных попарных взаимодействий (5 уравнений реакций).
*Знак (+/–) означает, что данная реакция протекает не со всеми реагентами или в специфических условиях.
Продолжение следует
him.1sept.ru
Что такое марганец? Свойства марганца. Применение марганца
Что такое марганец?
Марганец – элемент таблицы Менделеева. Принадлежит VII группе. Расположен в четвертом периоде между хромом и железом. Имеет 25-й атомный номер. Формула марганца [Ar] 3d5 4s2.
Был открыт в 1774 году. Атом марганца весит 54,938045. Содержит изотоп 55Mn, а природный марганец состоит полностью из него. Степень окисления металла колеблется от 2 до 7. Электроотрицательность Mn — 1,55. Переходный материал.
Соединения марганец 2 образуют оксид и диоксид. Проявляют основные свойства элемента. Образования марганец 3 и марганец 4 отличаются амфотерными свойствами. В комбинациях металла 6 и 7 лидируют свойства кислоты марганца. Элемент № 25 образует многочисленные виды солей и различные бинарные соединения.
Добыча марганца ведется повсеместно как в России, так и в ближнем зарубежье. На Украине существует особый Марганец – город, расположенный на многочисленных образованиях марганцевой руды.
Описание и свойства марганца
Серебристо-белый цвет с легким серым налетом выделяет марганец. Состав элемента имеет примесь углерода, которая дает ему серебристо-белый цвет. Он превосходит железо по твердости и хрупкости. В виде мелких абразивов пирофорен.
При взаимодействии с воздушной средой происходит окисление марганца. Покрывается оксидной пленкой, защищающей его от последующей окислительной реакции.
Растворяется в воде, полностью поглощает водород, не вступая в реакцию с ним. В процессе нагревания сгорает в кислороде. Активно реагирует с хлором и серой. При взаимодействии с кислотными окислителями образует соли марганца.
Плотность — 7200 кг/м3, t плавления — 1247°С, t кипения — 2150 °С. Удельная теплоемкость — 0,478 кДж. Обладает электрической проводимостью. Контактируя с хлором, бромом и йодом образует дигалогениды.
При высоких температурах вступает во взаимодействие с азотом, фосфором, кремнием и бором. Медленно взаимодействует с холодной водой. В процессе нагревания реакционная способность элемента возрастает. На выходе образуется Mn(OH)2 и водород. При соединении марганца с кислородом образуется оксид марганца. Выделяют семь его групп:
Оксид марганца (II). Монооксид. Не взаимодействует с водой. Легко окисляется, образуя хрупкую корку. При нагревании с водородом и металлами активной группы восстанавливается до марганца. Имеет зеленый и серо-зеленый цвет кристаллов. Полупроводник.
Оксид марганца (II,III). Кристаллы коричневого – черного цвета Mn3O4. Парамагнетик. В естественной среде встречается как минерал гаусманит.
Оксид марганца (II,IV). Соединение неорганического характера Mn5O8. Может рассматриваться как ортоманганит марганца. Не растворяется в h3O.
Оксид марганца (III).Кристаллы коричневого – черного цвета Mn2O3. Не вступают в реакцию с водой. Встречается в природной среде в минералах браунит, курнакит и биксбиит.
Оксид марганца (IV) или диоксид марганца MnO2. Нерастворимый в воде порошок темно-коричневого оттенка. Устойчивое образование марганца. Содержится в минерале пиролюзит. Поглощает хлор и соли тяжелых металлов.
Оксид марганца (VI) . Темно-красный аморфный элемент. Вступает в реакцию с водой. Полностью разлагается при нагревании. Щелочные реакции образуют солевые отложения.
Оксид марганца (VII). Маслянистая зеленовато-бурая жидкость Mn2O7. Сильный окислитель. При контакте с горючими смесями, мгновенно воспламеняет их. Может взорваться от толчка, резкой и яркой вспышки света, взаимодействия с органическими компонентами. При взаимодействии с Н2O образует марганцовую кислоту.
Соли марганца являются катализаторами окислительных процессов, происходящих с участием кислорода. Они применяются в сиккативах. Льняное масло с добавлением такого сиккатива именуется олифой.
Применение марганца
Mn широко используют в черной металлургии. Добавляют сплав железо марганец (ферромарганец). Доля марганца в нем равна 70-80%, углерода 0,5-7 %, остальная часть приходится на железо и посторонние примеси. Элемент №25 в сталеплавлении соединяет кислород и серу.
Используются смеси хром — марганец, вольфрам-марганец, кремний-марганец. В производстве стали марганцу альтернативной замены нет.
Химический элемент выполняет множество функций, в том числе рафинирует и раскисляет сталь. Широко используется технология цинк марганец. Растворимость Zn в магнии составляет 2 %, а прочность стали, в этом случае, возрастает до 40 %.
В доменной шахте марганец удаляет серный налет из чугуна. В технике применяются тройные сплавы манганины, куда входит марганец медь и никель. Материал характеризуется большим электро-сопротивлением на которое влияет не температура, а сила давления.
Используется для изготовления манометров. Настоящей ценностью для промышленности является сплав медь — марганец. Содержание марганца здесь 70 %, меди 30%. Его применяют для снижения вредных производственных шумов. В изготовлении взрыв-пакетов для праздничных мероприятий используют смесь, куда входят такие элементы, как магний марганец. Магний широко используется в самолетостроении.
Некоторые виды солей марганца, такие как KMnO4 нашли свое применение в медицинской отрасли. Перманганат калия относится к солям марганцовой кислоты. Имеет вид темно-фиолетовых кристаллов. Растворяется в водной среде, окрашивая её в фиолетовый цвет.
Является сильным окислителем. Антисептик, обладает противомикробными свойствами. Марганец в воде легко окисляется, образуя плохо растворимый оксид марганца коричневого цвета.
При соприкосновении с белком ткани формирует соединения с выраженными вяжущими качествами. В высоких концентрациях раствор марганца обладает раздражающим и прижигающим действием.
Калий марганец используют для лечения некоторых заболеваний и для оказания первой помощи, а пузырек с кристаллами марганцовки находится в каждой аптечки.
Марганец полезен для человеческого здоровья. Участвует в формировании и развитии клеток центрально-нервной системы. Способствует усвоению витамина В1, меди и железа. Регулирует содержание сахара в крови. Задействуется в строительстве костной ткани.
Участвует в образовании жирных кислот. Улучшает рефлекторные способности, память, убирает нервное напряжение, раздражительность. Абсорбируясь в стенках кишечника марганец, витамины В, Е, фосфор, кальций усиливают этот процесс, влияет на организм и обменные процессы в целом.
Минералы, незаменимые для человека, такие как кальций, магний, марганец, медь, калий, железо добавляют в витаминно-минеральные комплексы для устранения витаминного дефицита.
Также микроэлементы цинк, марганец и железо играют огромную роль в жизни растений. Входят в состав фосфорных и минеральных удобрений.
Цена марганца
Металлический марганец содержит до 95 % чистого марганца. Его применяют в сталелитейной металлургической промышленности. Удаляет из стали ненужные примеси и наделяет её легирующими качествами.
Ферромарганец используется для раскисления сплава во время процесса плавления, путем удаления из него кислорода. Связывает частицы серы между собой, улучшая качественные характеристики стали. Марганец упрочняет материал, делает его более износостойким.
Применяют металл при создании шаровых мельниц, землеройных и камнедробильных машин, броневых элементов. Из сплава мангадин изготавливают реостаты. Элемент № 25 добавляют в бронзу и латунь.
Большой процент диоксида марганца потребляется для создания гальванических элементов. Сплав с добавлением Mn задействуется в тонком органическом и промышленном синтезе. Соединения MnO2 и KMnO4 выступают окислителями.
Марганец – вещество незаменимое в черной металлургии. Уникален по своим физическим и химическим характеристикам. Марганец купить можно в специализированных торговых точках. Пять килограмм металла стоит порядка 150 рублей, а тонна, в зависимости вида соединения, стоит около 100-200 тысяч рублей.
tvoi-uvelirr.ru
Марганец
Ма́рганец — элемент побочной подгруппы седьмой группы четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 25. Обозначается символом Mn (лат. Manganum, ма́нганум, в составе формул по-русски читается как марганец, например, KMnO4 — калий марганец о четыре). Простое вещество марганец — металл серебристо-белого цвета. Наряду с железом и его сплавами относится к чёрным металлам. Известны пять аллотропных модификаций марганца — четыре с кубической и одна с тетрагональной кристаллической решёткой.
Минералы марганца
- пиролюзит MnO2·xh3O, самый распространённый минерал (содержит 63,2 % марганца);
- манганит (бурая марганцевая руда) MnO(OH) (62,5 % марганца);
- браунит 3Mn2O3·MnSiO3 (69,5 % марганца);
- гаусманит (MnIIMn2III)O4;
- родохрозит (марганцевый шпат, малиновый шпат) MnCO3 (47,8 % марганца);
- псиломелан mMnO • MnO2 • nh3O (45-60 % марганца);
- пурпурит Mn3+[PO4], (36,65 % марганца).
Химические свойства:
Характерные степени окисления марганца: 0, +2, +3, +4, +6, +7 (степени окисления +1, +5 малохарактерны).
При окислении на воздухе пассивируется. Порошкообразный марганец сгорает в кислороде:
Марганец при нагревании разлагает воду, вытесняя водород:
При этом слой образующегося гидроксида марганца замедляет реакцию.
Марганец поглощает водород, с повышением температуры его растворимость в марганце увеличивается. При температуре выше 1200 °C взаимодействует с азотом, образуя различные по составу нитриды.
Углерод реагирует с расплавленным марганцем, образуя карбиды Mn3C и другие. Образует также силициды, бориды, фосфиды.
C соляной и серной кислотами реагирует по уравнению:
С концентрированной серной кислотой реакция идёт по уравнению:
С разбавленной азотной кислотой реакция идёт по уравнению:
В щелочном растворе марганец устойчив.
Марганец образует следующие оксиды: MnO, Mn2O3, MnO2, MnO3 (не выделен в свободном состоянии) и марганцевый ангидрид Mn2O7.
Mn2O7 в обычных условиях жидкое маслянистое вещество тёмно-зелёного цвета, очень неустойчивое; в смеси с концентрированной серной кислотой воспламеняет органические вещества. При 90 °C Mn2O7 разлагается со взрывом. Наиболее устойчивы оксиды Mn2O3 и MnO2, а также комбинированный оксид Mn3O4 (2MnO·MnO2, или соль Mn2MnO4).
При сплавлении оксида марганца (IV) (пиролюзит) со щелочами в присутствии кислорода образуются манганаты:
Раствор манганата имеет тёмно-зелёный цвет. При подкислении протекает реакция:
Раствор окрашивается в малиновый цвет из-за появления аниона MnO4−, и из него выпадает коричневый осадок оксида-гидроксида марганца (IV).
Марганцевая кислота очень сильная, но неустойчивая, её невозможно сконцентрировать более, чем до 20 %. Сама кислота и её соли (перманганаты) — сильные окислители. Например, перманганат калия в зависимости от pH раствора окисляет различные вещества, восстанавливаясь до соединений марганца разной степени окисления. В кислой среде — до соединений марганца (II), в нейтральной — до соединений марганца (IV), в сильно щелочной — до соединений марганца (VI).
При прокаливании перманганаты разлагаются с выделением кислорода (один из лабораторных способов получения чистого кислорода). Реакция идёт по уравнению (на примере перманганата калия):
Под действием сильных окислителей ион Mn2+ переходит в ион MnO4−:
Эта реакция используется для качественного определения Mn2+
При подщелачивании растворов солей Mn (II) из них выпадает осадок гидроксида марганца (II), быстро буреющий на воздухе в результате окисления.
Соли MnCl3, Mn2(SO4)3 неустойчивы. Гидроксиды Mn(OH)2 и Mn(OH)3 имеют основный характер, MnO(OH)2 — амфотерный. Хлорид марганца (IV) MnCl4 очень неустойчив, разлагается при нагревании, чем пользуются для получения хлора:
www.yoursystemeducation.com
Формула перманганата калия в химии
Онлайн калькуляторыНа нашем сайте собрано более 100 бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике.
СправочникОсновные формулы, таблицы и теоремы для учащихся. Все что нужно, чтобы сделать домашнее задание!
Заказать решениеНе можете решить контрольную?! Мы поможем! Более 20 000 авторов выполнят вашу работу от 100 руб!
Раствор KMnO4 имеет темно-малиновый цвет, а при большой концентрации – фиолетовый цвет, свойственный перманганат ионам (MnO4—).
Рис. 1. Кристаллы перманганата калия. Внешний вид.
Химическая формула перманганата калия
Химическая формула перманганата калия – KMnO4. Она показывает, что в составе молекулы этого сложного вещества находится один атома калия (Ar = 39 а.е.м.), один атом марганца (Ar = 55 а.е.м.)и четыре атома кислорода (Ar = 16 а.е.м.). По химической формуле можно вычислить молекулярную массу перманганата калия:
Mr(KMnO4) = Ar(K) + Ar(Mn) + 4×Ar(O);
Mr(KMnO4) = 39 + 55 + 4×16 = 39 + 55 +64 =158
Структурная (графическая) формула перманганата калия
Более наглядной является структурная (графическая) формула перманганата калия. Она показывает то, как связаны атомы между собой внутри молекулы. Структурная формула перманганата калия имеет вид:
Перманганат калия представляет собой среднюю соль марганцовой кислоты, которая способна диссоциировать на ионы в водном растворе согласно следующему уравнению:
KMnO4 ↔ K+ + MnO4—
В этой связи для перманганата калия также можно указать и ионную формулу:
Примеры решения задач
| Понравился сайт? Расскажи друзьям! | |
ru.solverbook.com
